La mano bionica sembra vera. Messa a punto una nuova protesi controllata dal cervello

Innovazione

La mano bionica sembra vera. Messa a punto una nuova protesi controllata dal cervello

di redazione

Afferrare un oggetto anche piccolo con estrema disinvoltura o muovere le dita in maniera fluida senza scatti anche una alla volta. Insomma, compiere tutti i movimenti di una mano in maniera naturale. È quello che promette di fare un nuovo tipo di protesi controllata dal cervello messo a punto all’Università del Michigan. È come avere nuovamente la mano vera, commenta chi l’ha provata. Dietro questa normalità assicurata dal nuovo dispositivo c’è però dello straordinario: una sofisticatissima operazione di ricostruzione e amplificazione dei segnali nervosi interrotti dall’amputazione.  

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«È il più grande progresso nel controllo motorio in persone che hanno subito un’amputazione che sia stato raggiunto in tanti anni. Abbiamo sviluppato una tecnica per fornire alle singole dita il controllo della protesi usando i nervi della parte dell’arto rimasta. Con questi siamo stati in grado di offrire il più avanzato controllo delle protesi che sia mai stato osservato», ha dichiarato Paul Cederna ingegnere biomedico che ha guidato il team di ricerca insieme a Cindy Chestek, entrambi dell U-M College of Engineering. 

La tecnica usata per “umanizzare” i dispositivi protesici è stata descritta su Science Translational Medicine. Per capirne la portata rivoluzionaria bisogna fare un passo indietro. Uno dei principali ostacoli delle protesi controllate dal cervello è stato quello di recuperare un segnale nervoso forte e stabile che arrivasse all’arto bionico. I nervi periferici, a lungo considerati i più promettenti candidati per veicolare il messaggio, trasmettono segnali troppo deboli.  

I bioingegneri dell’Università del Michigan hanno trovato però il modo di amplificare quei segnali tanto da permettergli di giungere forti e chiari alle estremità della protesi, come se il collegamento nervoso non fosse mai stato interrotto. 

La trovata vincente è stata quella di avvolgere intorno alle estremità dei nervi periferici del braccio del paziente piccoli innesti muscolari. Questa operazione ha un doppio vantaggio: da una parte impedisce ai nervi lesionati di sviluppare alle estremità i grumi di tessuto nervoso chiamati neuromi responsabili dei dolori dell’arto fantasma, dall’altra rigenera un’interfaccia a cui i nervi possono collegarsi. Questi innesti muscolari amplificano i segnali nervosi dotando i nervi di una sorta di megafono. Gli elettrodi impiantati nell’interfaccia nervo-muscolo registrano i segnali dei nervi e li trasmettono in tempo reale alla mano bionica. I segnali amplificati dalla cassa di risonanza progettata dai ricercatori americani arrivano fino a un potenziale elettrico di un millivolt, quando finora si era arrivati al massimo a 50 microvolt. 

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Testata su un piccolo numero di pazienti la nuova protesi ha funzionato al primo colpo. Tutto avviene in modo molto naturale e intuitivo, non c’è bisogno di un training speciale per imparare a maneggiarla. 

«È come se avessi di nuovo una mano.  Si può praticamente fare qualsiasi cosa che faresti con una mano vera. Ti riporta a un senso di normalità», ha dichiarato Joe Hamilton, uno dei partecipanti alla sperimentazione che ha perso il braccio in un incidente con i fuochi d’artificio nel 2013. 

I ricercatori stanno cercando volontari per poter mettere alla prova la nuova protesi in un trial clinico.